[发明专利]化学发光水凝胶微珠的制备方法、制得的水凝胶微珠及其应用

说明书

本发明公开一种化学发光水凝胶微珠的制备方法，涉及发光材料和化学发光分析技术领域，本发明包括以下步骤：(1)将壳聚糖溶解在醋酸溶液中；(2)将化学发光催化剂、化学发光试剂、金纳米溶胶与步骤(1)的壳聚糖凝胶溶液混合；得到水凝胶微珠前驱体凝胶溶液；(3)将水凝胶微珠前驱体凝胶溶液注入强碱溶液中，形成水凝胶微珠，冲洗后，干燥，即获得化学发光水凝胶微珠。本发明还提供上述方法制得的化学发光水凝胶微珠及应用。本发明的优点为：化学发光水凝胶微珠表面含金纳米，可通过化学发光水凝胶微珠上的金纳米直接固载抗体，制备化学发光免疫分析探针。制备方法简单、快捷、结合效果好，无需繁琐的多步交联反应。

技术领域

本发明涉及发光材料和化学发光分析技术领域，具体涉及一种化学发光水凝胶微珠的制备方法、制得的水凝胶微珠及其应用。

背景技术

化学发光，是体系中的一些分子从化学反应中获得能量，被激发至激发态，激发态分子弛豫至基态时以光辐射形式释放能量，产生化学发光。化学发光与抗体-抗原免疫反应结合，可构建化学发光免疫分析技术。化学发光免疫分析技术具有简便、快捷、灵敏、检测范围宽、低成本等优点。化学发光免疫分析技术发展迅猛，其已取代放射性免疫分析技术，在临床检测领域占重要地位。商业化化学发光免疫分析检测仪器主要包括两类，一类是基于96微孔板的化学发光免疫分析仪，另一类是基于磁珠分离技术的微粒子化学发光免疫分析仪。上述两种传统的商业化化学发光分析方法，都是基于化学发光动力学曲线的逐孔检测或逐批检测模式，单次只能检测单一目标物，无法满足日益增长的多种疾病标志物同时智能化检测需求。化学发光成像分析技术具有灵敏、直观、可视，可实现高通量同时检测等优点，是当今世界科技研究的前沿热点。制备可产生高强度化学发光信号的发光材料，是实现化学发光成像分析的关键。

水凝胶是由大量亲水性基团或结构域的交联聚合物网络组成的，这些聚合物网络间形成化学或物理键而无法溶解，但对水有很高的亲和力。水渗透进入这些聚合物网络后导致膨胀，形成水凝胶。水凝胶表面和液体之间的低界面张力大大减少了其对蛋白质的吸附和对细胞的粘附，从而减少免疫反应中的非特异性吸附，提高免疫分析的选择性和抗干扰能力。壳聚糖是一种无毒、稳定、可降解、能除菌的天然多糖，是合成水凝胶的重要材料。壳聚糖水凝胶具有多种不同的几何形状和配方，包括液体凝胶、粉末、微珠、薄膜、片剂、胶囊、海绵和纺织纤维等。如公开号为CN 106833618A的专利公开了“双功能化水凝胶聚合物复合材料、其制备方法和用途”。该专利所公开的双功能化水凝胶聚合物复合材料具有高强度且长时间的持续化学发光性能。但是，所制备的双功能化水凝胶聚合物只能产生蓝色的化学发光信号。此外，所制备的双功能化水凝胶聚合物为无定型液体凝胶材料。液体凝胶材料，形貌不固定，放置过程中，水分会析出，发生分层现象。随着水分含量的变化，产生干燥收缩等不稳定性问题。此外，所制备的双功能化水凝胶聚合物材料表面缺少固载蛋白的基团，故难以直接固载抗体，不利于进一步的化学发光免疫分析应用。水凝胶微珠是将水凝胶形成珠状，然后干燥后制备而得。水凝胶微珠具有较高的稳定性和单分散性，且无需复杂的离心或磁分离，便可直接将其与基质分离，利于构建阵列型检测技术。

因此，探索高强度、稳定、多色化学发光水凝胶微珠复合材料的制备方法及其在化学发光免疫分析中的应用具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的双功能化水凝胶聚合物发光颜色单一、不稳定，且聚合物材料难以直接固载抗体，不利于进一步的化学发光免疫分析应用，提供一种化学发光水凝胶微珠的制备方法、制得的水凝胶微珠及其应用。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题：

一种化学发光水凝胶微珠的制备方法，包括以下步骤：

(1)将壳聚糖溶解在醋酸溶液中，形成壳聚糖凝胶溶液；

(2)将化学发光催化剂、化学发光试剂、金纳米溶胶与步骤(1)的壳聚糖凝胶溶液混合；得到水凝胶微珠前驱体凝胶溶液；